2020 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of the mechanism of osteoarthritis using kinematic analysis and the development of therapeutic devices
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18K09054
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
乾 洋 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (60583119)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 寛 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (20407951)
冨田 哲也 大阪大学, 医学系研究科, 寄附講座准教授 (30283766)
武冨 修治 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (70570018)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | キネマティクス / 変形性膝関節症 / 膝関節靱帯損傷 / 人工膝関節 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
正常膝、変形性膝関節症、靱帯損傷、手術療法（人工膝関節単顆置換術、人工膝関節全置換術）の３次元動態解析を行い、それぞれの動きの特徴について明らかにすることが出来た。
具体的には、正常膝と変形性膝関節症・靱帯損傷膝の動態は異なっており、生理的な動態を再現するには関節面形状の再構築や靱帯機能の温存・再建が必要になることが明らかになった。さらに人工膝関節単顆置換術は人工膝関節全置換術よりも正常膝に類似したキネマティクスを有しており、半月機能を含めた外側コンパートメントの温存が生理的な運動には重要であることも明らかになった。
続いて、それぞれのキネマティクスデータを最新のコンピュータソフトを使用することによりデータベース化し、機械学習機能を使用し、それぞれの因子のどのようなキネマティクス変化が変形性膝関節症を惹起しているのか、また、進行させているのかについて解析を進めている。また、対象群の性別、年齢、身長、体重などの身体所見もデータベース化及び機械学習機能を利用した解析を行い、変形性膝関節症の性差による発生機序の違い、経時的な変化、体重増減に伴う関節症変化も推定できるようなソフトウェアの開発にも着手している。
さらに、データベースを利用することにより、経時的な関節症変化を推定することが可能になってきている。また治療についても、患者一人一人が変形性膝関節症に罹患する以前の動きを予め推定し、その動きを再現できるように関節面形状をカスタマイズした人工膝関節の開発を進めている。加えて、変形性膝関節症に罹患する以前の動きを再現できるようなアライメントを３次元的に矯正できる（内外反だけでなく回旋も矯正できる）脛骨高位骨切り術用プレートも開発され、臨床応用されつつある。
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